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卢煜明:无创产前诊断第一人

来源:生物谷 2017-12-11 15:41

“日以煜乎昼,月以煜乎夜”,诚如名字所寓意的那样,煜明即光亮。卢煜明教授长期在未知领域探索,用严谨的科研精神照亮了前行之路。他和团队基于孕妇外周血中存在胎儿DNA的发现,在无创产前胎儿基因检查(NIPT)方面做出了开拓性贡献,并将基因技术应用到筛查疾病、对抗癌症等更广泛的领域。


 
▲ 卢煜明教授


 
今天,备受生命科学领域瞩目的2017年第十一届药明康德生命化学研究奖评选结果在北京公布,来自香港中文大学的卢煜明教授荣获杰出成就奖。我们也很欣喜地看到,卢煜明教授入选今日火热出炉的《Nature Biotechnology》“2016年20大转化研究者”(Top 20 translational researchers of 2016)榜单。

   
 
无创产前胚胎基因检测奠基人
 
上世纪80年代中,通过扩增DNA序列来进行生物医学检测的PCR技术诞生,并显现出光明的前景。1986年,卢煜明进入牛津大学学习临床医学,他在上学的第二年就接触到了这种新颖的技术并迅速上手,PCR技术为年轻的卢煜明打开了一扇通往崭新世界的大门。
 
灵感总是来自善于思考的人。长期以来,孕妇如果想知道胎儿是否患有染色体疾病,最准确的方法就是做羊水穿刺,但该技术有0.5%的可能对胎儿造成伤害。
 
“有没有更安全的方法,比如采用孕妇的血液检测胎儿是否正常?能否将PCR技术应用到产前检测?”这是卢煜明当时萌生的想法,他想要找到一种可以替代羊水穿刺的更安全的产前检测方式。
 
整整8年,卢煜明在母体循环中寻找胎儿有核细胞的遗传信号,但一直举步不前,这样的胎儿细胞数量太少,像大海捞针,无法形成可靠和一贯的信号。
 
1997 年香港回归前夕,卢煜明接受了香港中文大学化学病理系高级讲师的职位。此时,《Nature Medicine》上的两篇文章让他眼前一亮:作者检测到癌细胞会把它的DNA释放到人的血浆和血清中。
 
他当即想到,也许胎儿的DNA也会释放到血浆中。寻找游离在母亲血浆里的胚胎DNA,这是前人所没有想到过的方式,而如何将微量的胚胎DNA从母体血浆中提取出来,成为了卢煜明回到香港中文大学后的研究重点。
 
平日里,称英国食物为“黑暗料理”的卢煜明喜欢自己做公仔面吃,加热煮五分钟就可以搞定。然而,正是公仔面给了他灵感。一天,他突然想到:“如果把孕妇血浆拿来煮会有什么变化?”后来,他尝试加热血浆,灭活了可能会影响DNA检测的蛋白质,再通过离心和吸取上清,提取出最终的DNA样本,成功地在母体血浆中检测到了胎儿DNA,这一发现,让卢煜明8年的研究终于结出硕果。
 
为新生命保驾护航
 
很快,卢煜明把他的发现写成文章发表在《柳叶刀》上:母体血浆和血清中存在胎儿DNA。许多科学家最初看到这篇文章时都感到惊讶,他们中的很多人一时之间甚至没有意识到这项发现的广阔应用前景——许多人仅仅想到可以用这个技术来确定胎儿的性别。
 
在今天的临床操作中,大约在孕10周之时,孕妇会进行一系列的产前检查。医生需要根据孕妇的年龄、超声波结果,乃至对血液中特定激素和蛋白的检测,来综合判断胎儿患有唐氏综合征的可能性。如果检查结果显示具有高风险,那么可能会继续进行血浆DNA检测,以获得更加确切的结果——这就是卢煜明所发现和发展出的技术的一种应用。
 
2011年秋,卢煜明的“无创产前胎儿基因检查(NIPT)”技术正式开始临床应用。目前,每年香港约有40%的孕妇会接受NIPT检查,中国大陆地区接受这一检查的孕妇每年也约有400万人次。如今NIPT上市6年,已进入全球90多个国家的医院,超过数百万妇女从中受益。
 
多年的坚持让卢煜明迎来了属于他的时代。2016年9月,他凭借对血液DNA研究而开创的“无创产前诊断”技术,连续获得两项科学大奖——“未来科学大奖—生命科学奖”,以及“汤森路透引文桂冠奖”。
 
他的研究赢得了世界注目,并获得科学界广泛认可。自1997年开始发表的14份相关科研文献,至今已被引用逾6000次。
 
渡船满板霜如雪,印我青鞋第一痕
 
卢煜明并未满足于NIPT技术取得的成绩,他们开始思考,如果把这种技术用于健康的人身上来筛查癌症,结果会是怎样呢?于是,卢煜明又带领研究团队将有关技术应用于器官移植排斥测试和癌症诊断。“我们希望最后发展到像无创产前诊断一样,一个血液测试,就能诊断多种癌症,”卢煜明说道。
 
现在,卢煜明团队所研究的技术已经开枝散叶,在相似的理论基础上,继续开发癌症的液体活检、肝脏移植术后并发症的监测等项目,即通过检测患者血浆中从癌细胞释放出的 DNA 含量,来判断是否有癌变;或检测肝移植术后患者血浆内供体 DNA 浓度,来判断是否发生排斥,让这些严重疾病能在出现明显症状之前就及早地被发现,及时采取措施。
 
卢煜明的博士导师牛津大学肯尼斯?弗莱明(Kenneth Fleming)教授在回忆起他当年的这名学生时,毫不吝啬赞美之词。他看到卢煜明是一个精力充沛的人,而且是一个“问题解决者”,总是能透彻地思考问题并找到解决方案。
 
他的学生赵慧君博士这样描述卢煜明对科学的热情:他若想到了一个问题,不管是大是小,都不会放过,甚至随时召我们来讨论,非常固执,一定要搞清楚这个问题为什么会出现,一定要找到解决的办法。
 
“雾外江山看不真,只凭鸡犬认前村。渡船满板霜如雪,印我青鞋第一痕。”在家中墙上,卢煜明装裱了由香港中文大学前校长金耀基教授亲笔写的一首宋代诗人杨万里的诗《庚子正月五日晓过大皋渡》。
 
诗中所描绘的情景是诗人坐着渡船去寻找一个小村庄,但是视野被雾笼罩,只能凭鸡鸣狗吠之声辩明前方村落所在。当最终到达目的地的时候,渡船上积满了厚厚的霜,在雪白的船板上踏上了第一行脚印。
 
做研究就好像是旅行,去到一个从未有人涉足的地方。这事实上是一个作为科学家的优势,因为我们可以有机会看到一些别人从未见过的东西,这是很令人激动的。因此,我们都希望能够在自己的科研领域留下第一个脚印,在科学的历史上写上新的一页。”卢煜明解释道。(生物谷 Bioon.com)

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